胍化合物或其鹽,多環(huán)氧化物和多鹵化物的反應(yīng)產(chǎn)物的制作方法
【專利說(shuō)明】胍化合物或其鹽，多環(huán)氧化物和多鹵化物的反應(yīng)產(chǎn)物 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及用于金屬電鍍?cè)〉碾一衔锘蚱潲}，多環(huán)氧化物和多鹵化物的反應(yīng)產(chǎn) 物。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及在金屬電鍍?cè)≈杏米骶哂辛己脛蝈兡芰Φ恼絼┑碾一衔?或其鹽，多環(huán)氧化物和多鹵化物的反應(yīng)產(chǎn)物。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 帶有金屬涂層的產(chǎn)品的電鍍方法通常涉及在電鍍液的兩個(gè)電極間通過(guò)電流，其中 一個(gè)電極是被電鍍的對(duì)象。一個(gè)典型的酸性鍍銅溶液包括溶解的銅（通常為硫酸銅），其量 足以賦予浴導(dǎo)電性的酸性電解質(zhì)例如硫酸，鹵化物源，和改善鍍層均勻性和金屬鍍層質(zhì)量 的專有添加劑。這些添加劑包括整平劑，促進(jìn)劑，抑制劑，以及其他。
[0004] 電解銅鍍覆溶液被使用在各種工業(yè)應(yīng)用中，如裝飾性和防腐涂層，以及在電子工 業(yè)，特別是印刷電路板和半導(dǎo)體的制造。對(duì)于電路板制作，通常情況下，銅被電鍍?cè)谟∷㈦?路板的表面的選定部分上，進(jìn)入盲通孔和溝槽，以及電路板基材表面之間穿過(guò)的通孔的壁 上。在銅被電鍍到這些孔的表面之前，盲孔，溝槽和通孔的暴露表面（如壁和底）會(huì)制成具 有導(dǎo)電性，例如，通過(guò)化學(xué)鍍金屬鍍覆。已鍍的通孔提供從一個(gè)板表面到其他板表面的導(dǎo)電 通路。通孔和溝槽提供電路板內(nèi)層之間的導(dǎo)電通路。對(duì)于半導(dǎo)體制造，銅電鍍?cè)诰哂卸鄠€(gè) 功能元件（例如通孔和溝槽或他們的組合）晶片表面上。通孔和溝槽被金屬化以提供半導(dǎo) 體器件不同層之間的導(dǎo)電性。
[0005] 眾所周知，在某些電鍍領(lǐng)域，如在印制電路板（"PCB "）的電鍍中，流平劑在電鍍液 中的使用是至關(guān)重要的，其可以在襯底表面實(shí)現(xiàn)均勻的金屬沉積。電鍍具有不規(guī)則形貌的 基板會(huì)比較困難。在電鍍過(guò)程中，電壓的下降通常發(fā)生在表面的孔中，其可能導(dǎo)致表面和孔 之間不均勻的金屬沉積。在電壓下降相對(duì)極端的地方，即，其中的孔又窄又高的地方，電鍍 的不均勻會(huì)加劇。因此，厚度基本均勻的金屬層通常是在制造電子器件中的一個(gè)具有挑戰(zhàn) 性的步驟。流平劑通常用于銅鍍覆浴，其用來(lái)在電子設(shè)備中提供基本均勻，或整平的銅層。
[0006] 便攜性與電子器件的功能增加結(jié)合的趨勢(shì)推動(dòng)了印刷電路板的小型化。傳統(tǒng)的具 有互連通孔的多層印刷電路板并不總是一個(gè)實(shí)用的解決方案。高密度互連的替代方法已被 開(kāi)發(fā)，如順序構(gòu)建技術(shù)，它利用盲孔。利用盲孔的工藝的一個(gè)目標(biāo)是孔填充的最大化以及孔 和襯底表面之間的銅鍍層厚度的變化的最小化。在印刷電路板包含通孔和盲孔時(shí)，這尤其 具有挑戰(zhàn)性。
[0007] 流平劑被用于電鍍銅浴，用來(lái)使襯底表面的沉積平整，和提高電鍍?cè)〉膭蝈兡芰Α?勾鍍能力（throwing power)被定義為通孔中心的銅沉積厚度與其表面厚度比率。新制造 的印刷電路板包含通孔和盲孔。目前的浴添加劑（尤其流平劑）并不總是提供基板表面與 填充的通孔和盲孔之間的平整銅沉積?？滋畛渫ㄟ^(guò)填充孔和表面之間銅的高度差進(jìn)行區(qū) 分。因此，對(duì)于制造印刷電路板的金屬電鍍液中使用的流平劑存在藝術(shù)上的需求，其提供平 整銅沉積同時(shí)支撐鍍液勻鍍能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 化合物包括一種或多種胍化合物或其鹽，一種或多種多環(huán)氧化合物 (polyepoxide)和一種或多種多鹵化物（polyhalogen)的反應(yīng)產(chǎn)物。
[0009] 組合物包括一種或多種金屬離子源，電解質(zhì)和一種或多種胍化合物或其鹽，一種 或多種環(huán)氧化合物和一種或多種多鹵化物的反應(yīng)產(chǎn)物。
[0010] 方法包括提供襯底；提供組合物，其包括一種或多種金屬離子源，和一種或多種胍 化合物或其鹽，一種或多種環(huán)氧化合物和一種或多種多鹵化物的反應(yīng)產(chǎn)物；將襯底與組合 物接觸；將電流施加到襯底和組合物；在襯底上鍍金屬。
[0011] 該化合物提供的金屬層具有基本上平整的襯底表面，即使在有小的功能元件的襯 底和具有各種功能元件尺寸的襯底上。鍍覆方法有效地在盲孔和通孔中沉積金屬，以使金 屬鍍覆組合物具有良好的勻鍍能力。此外，金屬沉積在響應(yīng)熱沖擊應(yīng)力測(cè)試中具有良好的 物理可靠性。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 作為在整個(gè)發(fā)明中使用，下列縮寫(xiě)表明如下含義，除非本發(fā)明另有清楚說(shuō)明的除 外：A =安培；A/dm2 =安培每平方分米；°C=攝氏度；g =克；ppm =百萬(wàn)分比；L =升，μL? =微米=微米，mm =毫米；cm =厘米；DI =去離子；mL =毫升；Mw =重均分子量；以及Mn =數(shù)均分子量。所有的數(shù)值范圍是包羅廣泛的和以任意順序可結(jié)合的，除非明確這樣的數(shù) 值范圍的限制最多達(dá)100%。
[0013] 作為在整個(gè)發(fā)明中使用，"功能元件"指的是在襯底的幾何形狀。"孔"是指包括通 孔和盲孔的凹入的功能元件。作為在整個(gè)發(fā)明中使用，術(shù)語(yǔ)"鍍"指的是金屬電鍍。"胍化 合物"指胍和胍衍生物。"沉積"和"鍍"在整個(gè)發(fā)明中可以替換使用。"鹵化物"指的是氟化 物，氯化物，溴化物和碘化物。"流平劑"指的是能夠提供基本平整或平坦的金屬層的有機(jī)化 合物。術(shù)語(yǔ)"調(diào)平劑"和"流平劑"在整個(gè)發(fā)明中可以替換使用。"促進(jìn)劑"指的是可以提高 電鍍?cè)〉碾婂兯俾实挠袡C(jī)添加劑。"抑制劑"指的是可以抑制金屬在電鍍時(shí)的電鍍速率的有 機(jī)添加劑。術(shù)語(yǔ)"印刷電路板"和"印刷線路板"在整個(gè)發(fā)明中可以替換使用。術(shù)語(yǔ)"基團(tuán)" 是指一個(gè)分子或聚合物的一部分，其可包括整個(gè)官能團(tuán)或官能團(tuán)的一部分作為子結(jié)構(gòu)。冠 詞"一"和"一個(gè)"是指單數(shù)和復(fù)數(shù)。
[0014] 化合物為一種或多種胍化合物或其鹽，一種或多種環(huán)氧化合物和一種或多種多鹵 化物的反應(yīng)產(chǎn)物。胍化合物包括但不限于具有下式的化合物：
[0015]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種化合物，所述化合物包含一種或多種胍化合物或其鹽，一種或多種多環(huán)氧化合 物和一種或多種多鹵化物的反應(yīng)產(chǎn)物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的化合物，其中一種或多種胍化合物具有如下結(jié)構(gòu)：
其中，R1, R2,馬和R4相同或不同，并且包括：氫；線性或支鏈，取代或未取代的（C1-C ltl) 烷基；線性或支鏈羧基（C1-Cltl)烷基；線性或支鏈，取代或未取代的氨基（C1-C ltl)烷基；取 代的或未取代的芳基；線性或支鏈，取代或未取代的芳基（C1-Cltl)烷基；取代或未取代的磺 ?；?N(R5) 2，其中R5可以相同或不同，且是氫或線性或支鏈，取代的未取代的（C1-Cltl)烷 基；具有下式的基團(tuán)：
其中&和R 7是相同或不同的，并且包括：氫；線性或支鏈，取代或未取代的（C ^Cltl)烷 基；線性或支鏈羧基（C1-Cltl)烷基；取代或未取代的芳基；取代的或未取代的，線性或支鏈 芳基（C 1-Cltl)烷基；-N(R5)2，其中R5定義同上；或具有下式的基團(tuán)： 其中Rf^PR7定義如上。
3. 如權(quán)利要求1所述的化合物，其中一種或多種胍化合物的鹽具有下式：
V- 其中R1, R2,馬和R4如權(quán)利要求1的定義，Y泡括：鹵化物，硫酸根，硫酸氫根，碳酸根， 碳酸氫根，硝酸根，亞硝酸根，高氯酸根，硼酸根，亞磷酸根或磷酸根。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中一個(gè)或多個(gè)環(huán)氧化物具有下式結(jié)構(gòu)：
其中馬和1?9可以相同或不同，獨(dú)立地選自氫和（C「C4)烷基；A = ORltl或R11;R1Q = ((CR12R13)m0)p，（芳基-0) P，CR12R13-Z-CR12R13，或 0Z' t0;Rn= (CH 2)y;B 是（C5-C12)環(huán)烷基； Z 為五或六元環(huán)；Z' 是 R14OArOR14, (R15O)aAr(OR15)，或（R15O) a, Cy(OR15)，Cy = (C5-C12)環(huán)烷 基；每個(gè)R12和R13相同或不同，并獨(dú)立地選自氫，甲基或羥基；R 14代表（C1-C8)烷基；R15是 (C 2-C6)烯基氧基；a = 1-10 ;m = 1-6 ;p = 1-6 ;t = 1-4 和 y = 0-6。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的化合物，其中一種或多種多鹵化物具有結(jié)構(gòu)： X1-R16-X2(VII) 其中&和X 2可以相同或不同，且為選自氯，溴，氟和碘的鹵素；R16是具有下式的基團(tuán)： -CH2-R17-CH2-(VIII) 其中R17是線性或支鏈，取代或未取代的（C1-C18)烷基，取代或未取代的（C 6-C12)環(huán)烷 基，取代的或未取代的（C6-C15)芳基，-CH2-O-(R 18-O)q-CH2-,其中R18是取代或未取代的，線 性或支鏈（C 2-Cltl)烷基和q是1-10的整數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的化合物，其中一種或多種胍化合物或其鹽的基團(tuán)與一 種或多種多環(huán)氧化物的基團(tuán)以及一種或多種多鹵化物的基團(tuán)的摩爾比范圍為 0.5-1 : 0.5-1 : 0.05-0· 5,基于單體摩爾比。
7. -種組合物，所述組合物包括一種或多種金屬離子源，和包含一種或多種胍化合物 或其鹽，一種或多種多環(huán)氧化合物和一種或多種多鹵化合物的反應(yīng)產(chǎn)物的一種或多種化合 物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的組合物，其中反應(yīng)產(chǎn)物的量在0.0 lppm到500ppm之間。
9. 一種方法，所述方法包括： a) 提供襯底； b) 提供一種組合物，所述組合物包括一種或多種金屬離子源，和包含一種或多種胍化 合物或其鹽，一種或多種多環(huán)氧化合物和一種或多種多鹵化合物的反應(yīng)產(chǎn)物的一種或多種 化合物； c) 將襯底與組合物接觸； d) 將電流施加到襯底和組合物；以及 e) 在襯底上鍍金屬。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中一個(gè)或多個(gè)金屬離子源選自銅鹽和錫鹽。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中襯底包括多個(gè)功能元件，所述功能元件為通孔，溝槽 和孔中的一種或多種。
【專利摘要】胍化合物或其鹽，多環(huán)氧化物和多鹵化物的反應(yīng)產(chǎn)物。提供了一種化合物，所述化合物包含一種或多種胍化合物或其鹽，一種或多種多環(huán)氧化合物和一種或多種多鹵化物的反應(yīng)產(chǎn)物。胍化合物或其鹽，環(huán)氧化合物和聚鹵化物反應(yīng)產(chǎn)物可作為金屬電鍍?cè)?如銅電鍍?cè)?的流平劑，以提供良好的分散能力。這樣的反應(yīng)產(chǎn)物可使電鍍的金屬沉積具有良好的表面性能和物理可靠性。
【IPC分類】C25D3-02
【公開(kāi)號(hào)】CN104726902
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410858183
【發(fā)明人】J·科茹霍, Z·I·尼亞齊比托瓦, M·A·熱茲尼克
【申請(qǐng)人】羅門哈斯電子材料有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2014年11月21日
【公告號(hào)】EP2886538A1, US20150136611